濱海電廠(chǎng)廠(chǎng)內循環(huán)水系統防污防腐

電力設計. i濱海電廠(chǎng)廠(chǎng)內循環(huán)水系統防污防腐濱海電 廠(chǎng)廠(chǎng)內循環(huán)水系 統防污防腐范永春(廣東省電力設計研究院，廣東廣州510600)摘要:濱海電廠(chǎng)采用海水作為冷卻水，海水冷卻系統采用有效的防污防腐措施，對保障機組的安全高效運行意義重大。本文對濱海電廠(chǎng)廠(chǎng)內循環(huán)水系統的污損和腐蝕進(jìn)行詳細論述，并提出了有效的防污防腐措施。關(guān)鍵詞:濱海電廠(chǎng);循環(huán)水系統;防污;防腐.中圖分類(lèi)號: TM621文獻標識碼: B文章編號: 1671-9913 (2006) 04-0069-04Fouling and Corrosion Prevention of in- plantCirculation Water System of Coastal Power plantFAN Yong- chun(Guangdong Prorince Electric Power Design Instiute, Guangzhou 510600, China)Abstrac: Seawater is used as cooling water in coastal power plant. Fffective fouling and corrosion prevention meas-ures are adopted for seawater cooling system, which plays a significant role in realizing safe and high eficient opera-tion of units. Fouling and corrosion prevention of in-plant circulation water system of coastal power plant will be de-scribed in detail in this aricle and efective fouling and corrosion prevention measures are proposed.Key Words: coastal power plant; circulation water system ; fouling prevention; corrosion prevention.隨著(zhù)火力發(fā)電廠(chǎng)機組容量的不斷增大，熱卻水管路。廠(chǎng)外循環(huán)水系統流程為取水口→前力循環(huán)中對汽水品質(zhì)的要求越來(lái)越高，特別是池-→粗攔污柵-→旋轉濾網(wǎng)- +循環(huán)泵取水入口-→汽輪機凝汽器作為熱力設備循環(huán)終端,其運行循環(huán)水泵-→凝汽器循環(huán)水供水管道?；畬?zhuān)業(yè)工況的好壞不僅影響到機組的真空，也會(huì )影響在取水口處采用電解海水制氯防污工藝。機組的汽水品質(zhì)。海邊電廠(chǎng)由于地理環(huán)境特殊2凝汽器防污防腐性，采用海水作為冷卻水，海水冷卻系統采用有效的防污防腐措施，對保障機組的安全高效凝汽器冷卻管在海水，特別是在污染海水運行意義重大。.的腐蝕作用下，不銹鋼、黃銅、白銅等管材很快就會(huì )發(fā)生點(diǎn)蝕、孔蝕、應力腐蝕和磨蝕，最1邊界條件終發(fā)生泄漏，迫使電廠(chǎng)停機。根據專(zhuān)業(yè)設計范圍劃分，廠(chǎng)內循環(huán)水系統鈦管凝汽器具有優(yōu)異的物理機械性能，密是指以主廠(chǎng)房A排外- -米為設計分界線(xiàn)，從設度小。比強度高、耐腐蝕.尤其是能耐海水及計分界線(xiàn)至凝汽器冷卻水進(jìn)出口之間的循環(huán)冷污染中國煤化工汽器的空抽區的YHCNMHG*收稿日期:收稿日期: 2006-03-23作者簡(jiǎn)介:范永春(1976-), 男，工程師，主要從事大型火力發(fā)電廠(chǎng)的設計工作。電力勘測設針2008年08月第4期69濱海電廠(chǎng)廠(chǎng)內循環(huán)水系統防污防腐I電力設計氨腐蝕也有優(yōu)異的抗蝕性，而耐高速度海水沖上進(jìn)行二次生長(cháng)后進(jìn)人凝汽器。刷性能尤為突出。有效地解決了管束振動(dòng)、縫某2 x660MW亞臨界機組，循環(huán)水系統無(wú)隙腐蝕、電偶腐蝕、水滴侵蝕等問(wèn)題，可以說(shuō)，設置二次濾網(wǎng)。自99年投產(chǎn)以來(lái)，循環(huán)水系統鈦管凝汽器的防腐問(wèn)題得到了很好的解決。但采用加氯方式，效果不明顯，每次小修(一年鈦凝汽器管在使用時(shí)會(huì )發(fā)生生物污損的問(wèn)題,一次)都要對循環(huán)水管道進(jìn)行一次全面清理，需引起重視。第- -年清理量達100多卡車(chē)。加藥劑量大的時(shí)2.1生物污染候海生物死后堆積，運行中頻繁發(fā)生凝汽器堵凝汽器的生物污損一般發(fā)生 在含氧海水的塞，造成機組堿負荷現象。最嚴重時(shí)最短時(shí)間環(huán)境中，污損物體以藻類(lèi)為主。在海水環(huán)境中為幾個(gè)小時(shí)就需要停一側凝汽器清理，曾經(jīng)因鈦合金表面容易被海生物附著(zhù)，特別是在冷卻.操作次數過(guò)多造成循環(huán)水人口門(mén)損壞。管的端部、內表面和管板上。鈦管內表面海生由于無(wú)法徹底解決微生物二次生長(cháng)問(wèn)題,物的附著(zhù)厚度不斷增加，甚至鈦管堵塞，導熱已對系統進(jìn)行改造加裝二次濾網(wǎng)。改造后，機系數降低，換熱效果惡化，真空降低，機組出組運行情況正常。力不足。從上述情況分析,在凝汽器進(jìn)口裝設二次要解決上述問(wèn)題，除在凝汽器設計時(shí)根據濾網(wǎng)是必要的。規范要求考慮一定設計裕量的換熱面積外，只2.3膠球清洗裝置能通過(guò)外加措施防止。對于采用海水冷卻的電.在對廣東地區濱海電廠(chǎng)的循環(huán)水系統調研廠(chǎng)，通常的做法是在循環(huán)水泵前設置粗攔污柵的同時(shí)，我們對膠球清洗裝置的使用情況也進(jìn)和旋轉濾網(wǎng)以及對循環(huán)水加氯的前提下，在凝行了深人的了解。發(fā)現在調研電廠(chǎng)中，膠球清汽器前設置二次濾網(wǎng)和在循環(huán)水系統中裝設膠洗裝置有下列四種情況:球清洗系統。(1)大亞灣核電站、媽灣電廠(chǎng)沒(méi)有安裝膠2.2二次濾網(wǎng)球清洗裝置;其中大亞灣核電站投運已10火力發(fā)電廠(chǎng)的循環(huán)水系統一般在 循環(huán)泵取余年。水人口前設有粗攔污柵和旋轉濾網(wǎng)。但是粗攔(2)湛江電廠(chǎng)、沙角電廠(chǎng)設計時(shí)裝有膠球污柵的柵條間距通常為60mm (中到中)，只能清洗裝置，但收球率很低，在檢修過(guò)程中已經(jīng)清除水流中粗大污物、集中污物和其他飄浮物。取消，其中湛江電廠(chǎng)大小修時(shí)，凝汽器鈦管用而旋轉濾網(wǎng)由于結構型式本身的特點(diǎn)，容高壓塑料子彈清洗。易出現噴射系統出力不夠、密封不嚴等問(wèn)題，(3)珠海電廠(chǎng)、華能汕頭電廠(chǎng)一期設計時(shí)導致垃圾進(jìn)人到干凈側。裝有膠球清洗裝置，同樣存在收球率很低的問(wèn)根據對廣東地區濱海電廠(chǎng)循環(huán)水系統的調題，膠球清洗裝置基本不投用。研發(fā)現，由于海域區域差異，對微生物比較豐.(4)臺山電廠(chǎng)、華能汕頭電廠(chǎng)二期設計時(shí)富的海域，循環(huán)水加氯( 液態(tài)氯氣)或電解海.裝有膠球清洗裝置，運行正常。水加氯效果都不十分明顯，蛤蜊大量附著(zhù)在欄據湛江電廠(chǎng)、沙角電廠(chǎng)、華能汕頭電廠(chǎng)一污柵、旋轉濾網(wǎng)上，由于其幼蟲(chóng)耐氯性較強，期等反映，機組運行真空正常，大小修時(shí)觀(guān)察可在氯性狀態(tài)下生存58小時(shí)，常規加氯方法很凝汽器換熱管不臟。難解決。從蚌類(lèi)、貝類(lèi)的生長(cháng)看，也具有較高《火力發(fā)電廠(chǎng)設計技術(shù)規程》(DL5000-的耐藥性，對氯離子不敏感，加氯只能抑制其2000)中10.9.2條規定“凝汽器應裝設膠球清生長(cháng)速度，并不能將其殺死。同時(shí)，由于旋轉洗裝置。但對直流供水系統，如水中含沙較多濾網(wǎng)設置在循環(huán)泵取水人口前，通常情況下，或因中國煤化工垢也不沉積時(shí),循環(huán)水泵房至主廠(chǎng)房間仍有一段較長(cháng)的管路?？刹籝HCNMHG貝殼類(lèi)或其它魚(yú)蝦類(lèi)等的幼蟲(chóng)可輕易通過(guò)旋轉根據以往的工程經(jīng)驗，濱海電廠(chǎng)凝汽器采濾網(wǎng)的網(wǎng)孔進(jìn)到循環(huán)水泵房至主廠(chǎng)房間的管路用鈦管,鈦管抗沖蝕性能好但傳熱性能較差。70萬(wàn)韋女拋測設計2008年08月第4期電力設計濱海電廠(chǎng)廠(chǎng)內循環(huán)水系統防污防腐為增強換熱效果，冷卻管內水流選擇較高流速，于 系統中存在宏觀(guān)原電池，對具有低電位的材通常為2.3 ~2.4m/s ( 研究表明，流速在5m/s質(zhì)管道，如Q235A、10CrMoAl 材質(zhì)的管道，必以?xún)纫话悴粫?huì )出現沖蝕現象)。流速的提高，增然會(huì )遭受?chē)乐氐碾娕几g，尤其是在不同金屬強了對鈦管內壁的沖刷，而且海水中通常夾帶材料相互聯(lián)接及靠近部分的腐蝕最為嚴重,通泥沙顆粒，在鈦管內的流動(dòng)過(guò)程中，對鈦管內常會(huì )出現大量的腐蝕穿孔及減薄。壁也起到一定的沖刷作用。同時(shí)，由于采用粗電化學(xué)保護法也稱(chēng)為陰極保護法。循環(huán)水攔污柵、旋轉濾網(wǎng)、二次濾網(wǎng)等機械過(guò)濾措施管道電化學(xué)保護是將冷卻水管道等與冷卻海水和電解海水制氯防污的化學(xué)措施，在很大程度相接觸的金屬作為陰極，借助陰極極化,使金上保證了鈦管不結垢、不沉積。從節省初投資屬達到惰性區域的一種保護方法。換言之，甘和運行費用的角度考慮，在水質(zhì)得到保證的前就是從外部加直流電( 保護電流)，把局部電池提下，循環(huán)水系統不設膠球清洗裝置是完全可的陰極化到陽(yáng)極的平衡電位，金屬表面不出現行的?？稍跈C組大小修期間，用高壓塑料子彈.電位差，從而消除腐蝕電流的一-種方法。加強清洗即可。提供保護電流的方法可分為犧牲陽(yáng)極法和外加電流法。3管道防腐保護3.2.1犧牲陽(yáng)極法廠(chǎng)房?jì)鹊难h(huán)水管道因需與凝汽器接口相這種方法是把被保護體與活性金屬(作為接，一般采用鋼管，材質(zhì)通常采用Q235A、陽(yáng)極的離子化金屬)作為電極聯(lián)接，由于兩極10CrMoAl。之間的原電池作用，使得電流連續地流通。針對管道的腐蝕問(wèn)題、國內通常做法有:在循環(huán)水管道內壁上，焊上螺栓,并安裝①采用鋼管內襯橡膠或襯塑料;②電化學(xué)陽(yáng)極。因為保護面的狀態(tài)、形狀、冷卻水的流保護;③塑料復合管。速、電阻率、溫度等不同，要求的壽命也不相3.1村膠同，所以要從陽(yáng)極的種類(lèi)、大小、數量等條件循環(huán)水管襯膠防腐的重點(diǎn)是選擇合理的襯綜合來(lái)考慮決定。常用的犧牲陽(yáng)極有鋅基或鋁膠膠料和嚴格控制襯膠的工藝流程?；?yáng)極。在計算陽(yáng)極用量時(shí),必須對系統中的對膠料有三點(diǎn)要求:閥門(mén)、濾網(wǎng)等設備進(jìn)行綜合考慮，對于易發(fā)生①好的耐腐蝕性;②屬的粘著(zhù)性強;③蝕電偶腐蝕的部位應重點(diǎn)考慮。介質(zhì)與溫度作用下的脹縮變形小。犧牲陽(yáng)極法若設計和施工合理，保護效果選好膠料后還要選擇適宜的膠料配方-配可充分發(fā)揮，不需維護管理，直到陽(yáng)極消耗完合劑，然后進(jìn)行煉膠，壓延成膠板，檢驗合格再行更換?？捎糜诖迥z。在正式村膠之前，要對襯膠層進(jìn)目前，犧牲陽(yáng)極法結合重防腐措施在濱海行耐腐蝕性試驗，襯膠層與金屬表面的粘接強電廠(chǎng)循環(huán)水鋼管防腐中大量使用，效果良好。度、扯離強度和剝離強度試驗、硬度試驗和抗3.2.2外加電 流法老化試驗。對需要襯膠的管道內表面進(jìn)行噴砂在被保護體的管道內表面，安裝與管道絕處理，用高壓空氣吹干凈，用汽油清洗，干燥緣的輔助陽(yáng)極，由直流電源裝置輸出電流，其后刷膠水，粘貼膠板,對襯膠后的外觀(guān)進(jìn)行檢電路是以輔助陽(yáng)極為正極，管道主體為負極構查,檢查其表面是否平整,是否有氣泡，搭接成電路。是否牢固，并對其進(jìn)行電火花試驗，合格后進(jìn)其優(yōu)點(diǎn)是:可按照保護對象的大小來(lái)決定行硫化，硫化后再用目測法和錘擊法進(jìn)行全面裝置，可自由地調節電源電壓，所以即使海水的質(zhì)量檢查，對凹陷凸起和脫開(kāi)給出適當的限電中國煤化工化，仍然可以在制，并規定修補方法。，廣朗YHCNMH G流。冷凝器的電3.2電化學(xué)保護化學(xué)保護大多采用此法。廠(chǎng)內循環(huán)水系統內管道與設備相聯(lián)接。由其缺點(diǎn)是:操作的設備比犧牲陽(yáng)極法復雜，電力勘測設計2008年08月 第4期71濱海電廠(chǎng)廠(chǎng)內循環(huán)水系統防污防腐j電力設計所以安裝后需要管理。建議如下:海水管道由于管徑大小不一，對于小口徑(1)貝類(lèi)和海藻等海生物幼蟲(chóng)在幼齡期內,的管道( 如φ630, φ529， φ377, φ325, φ219,體積小，很容易通過(guò)-一次濾網(wǎng)，在旋轉濾網(wǎng)后φ158)顯然犧牲陽(yáng)極是無(wú)法安裝到管道內的，水域二次生長(cháng)然后逐漸長(cháng)大的現象較為嚴重;而若采用外加電流陰極保護技術(shù)則方便可行，垃圾碎粒被循環(huán)水流帶動(dòng)，極有可能通過(guò)有缺再輔以對異種金屬材料相連接的局部特殊部位，陷的一次濾網(wǎng)密封裝置進(jìn)入到一次濾網(wǎng)后的水施加特殊的防腐襯里的辦法，該項技術(shù)已在國道?；谏鲜銮闆r，為保證機組的安全高效運內很多電廠(chǎng)推廣應用。.行，循環(huán)水系統設置二次濾網(wǎng)是必要的。3.2.3有效保護范圍(2)凝汽器鈦管內水流流速較高,通常為因為防止不同金屬腐蝕、原電池腐蝕、管2.3 ~2. 4m/s。流速的提高，增強了對鈦管內壁端進(jìn)水口腐蝕等是電化學(xué)保護的目的，所以并的沖刷，而且海水中通常夾帶泥沙顆粒，在鈦不是以整個(gè)冷卻管內為保護對象,而是以有效管內的流動(dòng)過(guò)程中，對鈦管內壁也起到一定的地保護某- -限定長(cháng)度為目的。沖刷作用。同時(shí)，由于采用粗攔污柵、旋轉濾管道內表面的電流到達距離，有專(zhuān)用公式網(wǎng)、二次濾網(wǎng)等機械過(guò)濾措施和電解海水制氯進(jìn)行計算，-.般計算中保護電流可達到管內徑.防污的化學(xué)措施，在很大程度上保證了鈦管不長(cháng)度的12倍，其保護效果可充分達到預期結垢、不沉積。在水質(zhì)得到保證的前提下，從目的。節省初投資和運行費用的角度考慮，循環(huán)水系3.3塑料復合管統可不設膠球清洗裝置。在機組大小修期間，塑料管與傳統鑄鐵管、鋼管、水泥管相比，用高壓塑料子彈加強清洗即可。有內壁光滑、阻力小，密封性好、耐腐蝕、連(3)循環(huán)水鋼管防腐可采用鋼管內襯橡膠接方便等優(yōu)點(diǎn)。但也存在耐腐不耐壓、強度低、或電化學(xué)防護的方法?；阡摴軆纫r橡膠的方對鋪設環(huán)境要求較高而耐沖擊力差、部分管材法對基體處理和工藝.上要求都很?chē)栏?，一旦出材質(zhì)易老化等諸多缺點(diǎn)?，F脫落和涂層缺陷，防護將被破壞，腐蝕無(wú)法.為適應市場(chǎng)要求，專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠(chǎng)家研制推出避免，而且將無(wú)法補救。循環(huán)鋼管推薦采用重了一種集鋼材與熱性塑料兩種材料的優(yōu)點(diǎn)于一防腐+犧牲陽(yáng)極保護的防腐措施，由專(zhuān)業(yè)的防身,并有著(zhù)卓越的綜合性能的新型復合管材產(chǎn)腐單位進(jìn)行防腐方案設計和施工。品-鋼骨架塑料復合管。鋼骨架塑料復合管除(4)對于無(wú)法采用犧牲陽(yáng)極法進(jìn)行防腐處具有普通塑料管的優(yōu)點(diǎn)外，還具有耐沖擊性好、理的小管徑管道，可采用外加電流法或使用鋼彈性好、抗地形不均勻沉降的優(yōu)點(diǎn)。骨架塑料復合管等防腐管道。從系統簡(jiǎn)單、安由于鋼骨架塑料復合管具有上述優(yōu)點(diǎn)，全可靠的角度考慮，推薦采用鋼骨架塑料復因此在安裝條件較差，防腐要求高的低壓常合管。溫流體輸送場(chǎng)合中得到推廣應用。但國內該管材目前口徑系列為DN50~DN600，無(wú)大口參考文獻:徑管道。且管道采用電熔連接時(shí)，需采用專(zhuān)[1] DL/T5204- -2005, 力發(fā)電廠(chǎng)油氣管道設計規程用工具。4結論[2] D5000- 2000,火力發(fā)電廠(chǎng)設計技術(shù)規程[S] .[3]曲政，龐其偉，等.濱海電廠(chǎng)鋼質(zhì)海水管道的選材結合對廣東地區濱海電廠(chǎng)循環(huán)水系統進(jìn)行和防護[I執力發(fā)由. ?004 33 (10) .的調研結果和上文對濱海電廠(chǎng)廠(chǎng)內循環(huán)水系統[4]中國煤化工汽器及相連管道的的分析,對濱海電廠(chǎng)廠(chǎng)內循環(huán)水系統的配置, .YHCNMHG2005,26(2).72。電力拋測設計 2008年08月第4期萬(wàn)芳數據